JP5393517B2 - Extreme ultraviolet light source device - Google Patents
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Description
本発明は、極端紫外光源装置に関する。 The present invention relates to an extreme ultraviolet light source device.
例えば、レジストを塗布したウェハ上に、回路パターンの描かれたマスクを縮小投影し、エッチングや薄膜形成等の処理を繰り返すことにより、半導体チップが生成される。半導体プロセスの微細化に伴い、より短い波長の光が求められている。 For example, a semiconductor chip is generated by reducing and projecting a mask on which a circuit pattern is drawn on a resist-coated wafer and repeating processes such as etching and thin film formation. With the miniaturization of semiconductor processes, light having a shorter wavelength is required.
そこで、13.5nmという極端に波長の短い光と縮小光学系とを使用する、半導体露光技術が研究されている。この技術は、EUVL(Extreme Ultra Violet Lithography:極端紫外線露光)と呼ばれる。以下、極端紫外光をEUV光と呼ぶ。 Therefore, a semiconductor exposure technique using light with an extremely short wavelength of 13.5 nm and a reduction optical system has been studied. This technique is called EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography). Hereinafter, extreme ultraviolet light is referred to as EUV light.
EUV光源としては、例えば、LPP(Laser Produced Plasma:レーザ生成プラズマ)式の光源と、DPP(Discharge Produced Plasma)式の光源と、SR(Synchrotron Radiation)式の光源との三種類が知られている。 As the EUV light source, for example, three types of light sources of LPP (Laser Produced Plasma) type, DPP (Discharge Produced Plasma) type, and SR (Synchrotron Radiation) type are known. .
LPP式光源とは、ターゲット物質にレーザ光を照射してプラズマを生成し、このプラズマから放射されるEUV光を利用する光源である。DPP式光源とは、放電によって生成されるプラズマを利用する光源である。SR式光源とは、軌道放射光を使用する光源である。 The LPP-type light source is a light source that generates plasma by irradiating a target material with laser light and uses EUV light emitted from the plasma. The DPP type light source is a light source that uses plasma generated by discharge. The SR type light source is a light source that uses orbital radiation.
以上三種類の光源のうち、LPP式光源は、他の方式に比べてプラズマ密度を高くすることができ、かつ、捕集立体角を大きくできるため、高出力のEUV光を得られる可能性が高い(特許文献1)。 Among the above three types of light sources, the LPP type light source can increase the plasma density and can increase the collection solid angle as compared with other methods, so that there is a possibility that high output EUV light can be obtained. High (Patent Document 1).
LPP式のEUV光源装置では、ターゲット物質として錫(Sn)が用いられる。LPP式EUV光源装置は、ターゲット発生部を備えており、ターゲット発生部は、錫を加熱して溶融させ、細いノズルからドロップレットとして噴出させる。 In the LPP type EUV light source device, tin (Sn) is used as a target material. The LPP-type EUV light source device includes a target generation unit, which heats and melts tin and ejects it as droplets from a thin nozzle.
ドロップレットが所定点に到達すると、ドロップレットにはドライバレーザ光が照射されてプラズマ化し、EUV光が発生する。ドライバレーザ光が照射されずにプラズマ化されなかったドロップレットは、ドロップレットの飛行する軌道上に設けられた回収装置に飛び込んで、回収される(特許文献2)。 When the droplet reaches a predetermined point, the droplet is irradiated with driver laser light to be turned into plasma, and EUV light is generated. The droplets that have not been irradiated with the driver laser light and have not been turned into plasma are jumped into a collection device provided on the trajectory on which the droplets fly and collected (Patent Document 2).
なお、DPP式光源の従来技術として、EUV光源装置を重力に対して斜めに配置し、斜め下側からEUV光を出力するようにした技術が知られている(特許文献3)。 As a conventional technique of a DPP type light source, a technique is known in which an EUV light source device is disposed obliquely with respect to gravity and EUV light is output obliquely from below (Patent Document 3).
EUV光は波長が極めて短いため、特殊な薄膜を有する反射ミラーを用いても、反射率が約60%程度と低い。従って、EUV光源装置を斜め下から見上げるようにして配置し、EUV光の反射回数を少なくすることが提案されている。しかし、EUV光源装置を斜めに配置すると、集光ミラーの上にターゲット発生部が位置するため、ドロップレットが集光ミラーの表面に落下して付着するおそれがある。特に、ドロップレットの射出を開始した直後は、ドロップレットの速度が遅いため、集光ミラー上に落下して付着し、集光ミラーを汚染させる可能性がある。さらに、ドロップレットの射出を終了する場合も、ドロップレットの速度が低下し、同様の問題を生じる可能性がある。 Since the EUV light has a very short wavelength, even if a reflection mirror having a special thin film is used, the reflectance is as low as about 60%. Accordingly, it has been proposed to arrange the EUV light source device so as to look up obliquely from below and reduce the number of times EUV light is reflected. However, if the EUV light source device is disposed obliquely, the target generation unit is positioned on the collector mirror, and thus the droplet may fall and adhere to the surface of the collector mirror. In particular, immediately after starting the ejection of the droplet, the speed of the droplet is slow, so there is a possibility that the droplet falls on and adheres to the collector mirror and contaminates the collector mirror. Further, when the droplet ejection is terminated, the droplet speed is reduced, which may cause a similar problem.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的は、ターゲット発生部が所定の状態にある場合に、ターゲットの集光ミラーへの付着を抑制できるようにした極端紫外光源装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、後述する実施形態の記載から明らかになるであろう。 The present invention has been made paying attention to the above problem, and its purpose is to provide an extreme ultraviolet light source device capable of suppressing adhesion of a target to a condensing mirror when the target generation unit is in a predetermined state. It is to provide. Further objects of the present invention will become clear from the description of the embodiments described later.
上記課題を解決するために、本発明の極端紫外光源装置は、チャンバと、ターゲット物質からターゲットを生成し、生成されたターゲットをチャンバ内の所定方向に出力するターゲット発生部と、チャンバ内のターゲットにレーザ光を照射してプラズマ化させることにより、極端紫外光を発生させるレーザ光源と、ターゲット発生部の下側に位置して、ターゲット発生部がターゲットを出力するための出力口の鉛直線上に設けられ、極端紫外光を所定の焦点に集めるための集光ミラーとを備える。 In order to solve the above problems, an extreme ultraviolet light source device of the present invention includes a chamber, a target generation unit that generates a target from a target material, and outputs the generated target in a predetermined direction in the chamber, and a target in the chamber A laser light source that generates extreme ultraviolet light by irradiating a laser beam onto the laser beam and a target generator located below the target generator, on the vertical line of the output port for the target generator to output the target And a condensing mirror for collecting extreme ultraviolet light at a predetermined focal point.
さらに、本発明の極端紫外光源装置は、ターゲット発生部が所定の状態にある場合、ターゲット発生部から出力されるターゲットが集光ミラーに付着しないように、ターゲットを回収する回収部を備える。 Furthermore, the extreme ultraviolet light source device of the present invention includes a recovery unit that recovers the target so that the target output from the target generation unit does not adhere to the condenser mirror when the target generation unit is in a predetermined state.
ここで、所定の状態としては、例えば、ターゲット発生部が作動を開始する作動開始状態と、ターゲット発生部が作動を停止する作動停止状態との少なくともいずれか一方を挙げることができる。 Here, examples of the predetermined state include at least one of an operation start state in which the target generating unit starts operating and an operation stop state in which the target generating unit stops operating.
回収部は、ターゲット発生部と集光ミラーとの間に、固定的にまたは移動可能に、配置することができる。回収部を固定する場合、例えば、EUV光の発生及び集光に影響を与えない領域を選んで回収部を配置する。そのような領域として、例えば、露光装置により利用されない領域(いわゆるオブスキュレーション領域)を選択できる。 The collection unit can be disposed between the target generation unit and the condenser mirror in a fixed or movable manner. When fixing the collection unit, for example, the collection unit is arranged by selecting an area that does not affect generation and collection of EUV light. As such a region, for example, a region that is not used by the exposure apparatus (so-called obscuration region) can be selected.
回収部を移動可能(または変形可能)に設ける場合、例えば、回収部を、第1位置と第2位置との間で切替可能に配置することができる。第1位置は、ターゲット発生部から出力されるターゲットを回収するための位置である。第2位置は、第1位置から離れて設定され、ターゲット発生部から射出されるターゲットに干渉しない位置である。回収部は、ターゲット発生部が所定の状態にある場合に第1位置に位置し、ターゲット発生部が所定の状態以外の状態にある場合に第2位置に位置する。 When the collection unit is provided to be movable (or deformable), for example, the collection unit can be arranged to be switchable between the first position and the second position. The first position is a position for collecting the target output from the target generator. The second position is a position that is set apart from the first position and does not interfere with the target emitted from the target generation unit. The recovery unit is positioned at the first position when the target generation unit is in a predetermined state, and is positioned at the second position when the target generation unit is in a state other than the predetermined state.
本発明によれば、ターゲット発生部から出力されるターゲットが集光ミラーに落下して付着するのを抑制することができる。これにより、集光ミラーの反射率が低下するのを抑制し、極端紫外光源装置の信頼性及び運用コストを低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that the target output from a target generation part falls and adheres to a condensing mirror. Thereby, it can suppress that the reflectance of a condensing mirror falls, and can reduce the reliability and operating cost of an extreme ultraviolet light source device.
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、以下に述べるように、定常運転状態になる前にターゲット発生部120から射出されるドロップレットを回収することにより、集光ミラー130を保護する。ドロップレット回収方法としては、ドロップレットを回収するためのキャッチャー160を移動可能にまたは固定的に設ける方法と、ターゲット発生部120を移動可能に設ける方法とがある。さらに、キャッチャー160を固定的に設ける場合、オブスキュレーション領域に配置する方法がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, as described below, the
図1−図4に基づいて第1実施例を説明する。なお、ターゲット発生部120の詳細を説明するために、図5も参照する。図1は、EUV光源装置1の全体構成を示す説明図である。EUV光源装置1は、例えば、チャンバ100と、ドライバレーザ光源110と、ターゲット発生部120と、EUV集光ミラー130と、回収装置140と、反射ミラー151,152と、キャッチャー160と、カメラ170と、EUVコントローラ200と、キャッチャーアクチュエータ210とを備える。矢印Gは、重力の方向を示す。以下、EUV集光ミラーを集光ミラーと略する。同様に、EUVコントローラをコントローラと略する。
A first embodiment will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 5 is also referred to in order to explain the details of the
ここで、EUV光源装置1,チャンバ100,ドライバレーザ光源110,ターゲット発生部120,集光ミラー130,回収装置140,反射ミラー151,他の反射ミラー152,キャッチャー160,コントローラ200,キャッチャーアクチュエータ210は、それぞれ一つずつ設けられており、以下の説明では、単数形として記述される。ドロップレット310は、単数または複数として記述される。ターゲット発生部120から射出されるドロップレット310は、複数形として記述される。ドライバレーザ光L1が照射されるドロップレット310は、単数形として記述できる。デブリは、単数形または複数形として記述される。図1には、カメラ170は1台記載されているが、複数台のカメラでドロプレットやEUV発光を観測してもよい。従って、カメラ170は、単数または複数形として記述される。
Here, the EUV light source device 1, the
チャンバ100は密閉容器であり、その内部は真空または低圧に保たれている。チャンバ100には、露光装置2と接続するための一つの接続部101が設けられている。図中では、便宜上、露光装置2とチャンバ100とを分離して示すが、実際には、接続部101を介して露光装置2とチャンバ100とは接続されている。
The
接続部101も真空または低圧に保持されている。チャンバ100内の圧力を接続部101内の圧力よりも低く設定することにより、チャンバ100内のデブリ等の異物が接続部101を介して露光装置2に流入するのを抑制できる。接続部101内には、中間集光点(IF:Intermediate Focus)が設定される。後述するEUV光L2は、IFに集まってから露光装置2に送られる。
The connecting
ターゲット発生部120は、例えば、錫(Sn)等のターゲット物質300(図5参照)を加熱して溶解することにより、ドロップレット310をチャンバ100内に射出する装置である。ドロップレット310は「ターゲット」に相当する。
The
ターゲット発生部120は、図5に示すように、例えば、一つのノズル部121と、一つのタンク部122と、一つの振動部123と、一つの加熱部124とを備える。タンク部122には、図示せぬ供給口から錫等のターゲット物質300が供給される。タンク部122の外側に設けられた加熱部124は、タンク部122内の錫を加熱して溶融状態にする。
As illustrated in FIG. 5, the
タンク部122には、例えば、図示しないアルゴンガスが供給され、タンク部122内の溶融したターゲット物質300を加圧する。アルゴンガスは、溶融状態のターゲット物質300をノズル部121から射出させるために使用される。ノズル部121からジェット流として噴出されるターゲット物質300に、振動部123から振動を加えることにより、ドロップレット310が生成される。
For example, an argon gas (not shown) is supplied to the
ターゲット発生部120は、その全体を同一の基材(substrate)で構成可能である。つまり、タンク部122とノズル部121は同一材料で形成できる。ターゲット発生部120の基材としては、例えば、モリブデン、チタン、タングステン、ダイヤモンド、金属窒化物、炭化物、アルミナセラミックス、カーボングラファイト、石英、アルミナを主成分とする結晶等の材料を挙げることができる。それらの材料は、錫に対する耐侵食性と、耐腐食性と、耐圧性と、耐熱性とを兼ね備える。アルミナを主成分とする結晶の例としては、ルビー、サファイヤ等の結晶がある。ただし、同一材料のみに限定されることなく、上記の材料を組み合わせてターゲット発生部120を構成してもよい。
The
タンク部122及びノズル部121からは、以下の2つの理由で、パーティクルが生じる。1つの理由は、タンク部122及びノズル部121が溶融状態の錫(ターゲット物質300)に物理的に接触して、削られるためである。他の一つの理由は、タンク部122の材料に含まれる不純物またはノズル部121の材料に含まれる不純物と錫とが化学反応して、溶融錫内に不溶物が生成するためである。そこで、本実施例では、タンク部122またはノズル部121で一つまたは複数のパーティクルが発生するのを抑制するために、タンク部122の内面及びノズル部121の内面は、所定の表面粗さとなるように研磨される。
Particles are generated from the
所定の表面粗さは、ノズル直径の1/10以下または1/100以下に設定される。例えば、ノズル部121の直径が10μmの場合、表面粗さが1μm以下となるように研磨される。これにより、錫との接触によって基材の表面からパーティクルが発生した場合でも、ノズル部121が詰まるのを抑制できる。
The predetermined surface roughness is set to 1/10 or less or 1/100 or less of the nozzle diameter. For example, when the diameter of the
ドライバレーザ光源110は、ターゲット発生部120から供給されるドロップレット310を励起させるためのレーザ光L1を出力する。以下、ドライバレーザ光源110から出力されるレーザ光を、レーザ光L1またはドライバレーザ光L1と呼ぶ。
The driver
ドライバレーザ光源110は、例えば、CO2(炭酸ガス)パルスレーザ光源として構成される。ドライバレーザ光源110は、例えば、波長10.6μm、出力20kW、パルス繰り返し周波数100kHz、パルス幅20nsecの仕様を有するレーザ光L1を出射する。なお、レーザ光源としてCO2パルスレーザを例に挙げるが、本発明はこれに限定されない。たとえば、YAG等の高出力のパルスレーザでもよい。さらに、異なる種類のレーザ光をドロップレットに同時に照射する構成でもよい。
The driver
ドライバレーザ光源110から出力されるレーザ光L1は、反射ミラー151と、入射ウインドウ102を介してチャンバ100内に入射する。さらに、レーザ光L1は、軸外放物面ミラー152により反射されて、集光ミラー130に設けられた入射穴131(図2参照)を通過し、ドロップレット310を照射する。
The laser light L1 output from the driver
ドロップレット310は、レーザ光L1が照射されると、プラズマ320に変化し、EUV光L2を放射する。プラズマ320から放射されたEUV光L2は、集光ミラー130の表面132(図2参照)に入射して反射される。集光ミラー130で反射されたEUV光L2は、中間集光点(IF)に集光する。IFに集光されたEUV光L2は、接続部101を介して、露光装置2へ供給される。
When the
ターゲット発生部120から射出された多数のドロップレット310のうち、ドライバレーザ光L1が照射されなかった未使用ドロップレット310(未使用ターゲット)は、回収装置140に回収される。
Of the
例えば、ドライバレーザ光L1の繰り返し周波数と、所望の径のドロップレット310を安定して生成するための周波数とが一致しない場合がある。この場合、ドロップレット310の生成周波数をドライバレーザ光L1の繰り返し周波数の整数倍に設定する。これにより、ドロップレット310の生成とドライバレーザ光L1の照射とを同期させる。
For example, the repetition frequency of the driver laser beam L1 may not match the frequency for stably generating the
例えば、100kHzのドライバレーザ光L1をφ20μmのドロップレット310に照射させる場合、ターゲット生成周波数は1−2kHzとなる。この場合、ターゲット発生部120から噴出された多数のドロップレット310のうち90%以上のドロップレット310には、ドライバレーザ光L1が照射されず、未使用ドロップレットとなる。
For example, when the 100 kHz driver laser light L1 is irradiated onto the φ310 μm droplet 310, the target generation frequency is 1-2 kHz. In this case, 90% or more of the plurality of
そこで、本実施例では、チャンバ100の底部に、ターゲット発生部120と対向させるようにして回収装置140を設け、未使用ドロップレットを回収する。即ち、回収装置140は、定常運転状態のターゲット発生部120から射出されるドロップレット310の飛行経路上に設けられる。回収されたドロップレット310は、再利用することも可能である。
Therefore, in this embodiment, a
「回収部」としてのキャッチャー160は、ターゲット発生部120と集光ミラー130との間に位置して、移動可能に設けられている。キャッチャー160は、例えば、超音波モータや磁歪素子等のキャッチャーアクチュエータ210により、実線で示す第1位置P1と点線で示す第2位置P2(いずれも図2参照)との間を移動する。
The
キャッチャー160には、例えば、収容したドロップレット310を加熱するためのヒータと、ドロップレット310を排出するための排出管(いずれも図示せず)を設けることができる。キャッチャー160によって回収されたドロップレット310は、回収装置140で回収されたドロップレット310と一緒に、再利用することも可能である。
For example, the
キャッチャー160は、ドロップレット310を受け止めて回収する装置であるため、ドロップレットキャッチャー、または、捕捉部と呼ぶこともできる。キャッチャー160は、ターゲット物質300によって集光ミラー130が汚染されるのを抑制するための手段であるから、キャッチャー160を、集光ミラー保護部と呼ぶこともできる。
Since the
図2を参照する。図2は、キャッチャー160とターゲット発生部120及び集光ミラー130の関係を模式的に示す説明図である。図2(a)は、ターゲット発生部120の作動開始時またはターゲット発生部120の作動停止時の少なくともいずれか一方の場合における配置関係を示す。図中のC1は、ターゲット発生部120の定常運転状態時に、ノズル部121からドロップレット310が射出される方向を示す。C1は、プラズマ生成点に向かう方向である。
Please refer to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the
図2(a)の場合、キャッチャー160は、ノズル部121の真下に移動する。ノズル部121の真下の位置P1は、「第1位置」に相当する。第1位置P1に移動したキャッチャー160は、所定の軌道(C1)を外れて落下するドロップレット310を受け止めて回収する。ターゲット発生部120が定常運転状態に達する前は、ドロップレット310の速度が通常時の速度よりも低いため、重力Gにより所定の軌道を外れる。
In the case of FIG. 2A, the
図2(b)は、ターゲット発生部120が作動開始状態から定常運転状態に移行した場合、または、ターゲット発生部120が完全に作動を停止した場合の配置関係を示す。図2(b)の場合、キャッチャー160は、ノズル部121の真下から離れた場所に設定される位置P2に移動する。位置P2は、「第2位置」に相当する。第2位置P2は、例えば、EUV光の発生及び集光に影響を与えない位置に設定される。図2において、第2位置P2は、ノズル部121の後側に設けられる。
FIG. 2B shows an arrangement relationship when the
キャッチャー160が第2位置P2に退避する定常運転状態では、ターゲット発生部120のノズル部121から射出されたドロップレット310は、通常の速度でC1方向に飛行する。そして、ドロップレット310は、プラズマ生成点でドライバレーザ光L1が照射されてプラズマ320となり、EUV光L2を発生させる。
In the steady operation state where the
なお、第1位置P1は回収位置と呼ぶことができ、第2位置P2は退避位置と呼ぶことができる。図2(a)に示す状態を回収モードまたは集光ミラー保護モードと呼ぶことができ、図2(b)に示す状態を退避モードまたは通常モードと呼ぶことができる。 The first position P1 can be called a collection position, and the second position P2 can be called a retracted position. The state illustrated in FIG. 2A can be referred to as a recovery mode or a collecting mirror protection mode, and the state illustrated in FIG. 2B can be referred to as a retract mode or a normal mode.
図3は、キャッチャー160の動作を制御する処理を示すフローチャートである。コントローラ200は、ターゲット発生部120が作動を開始したか否かを判定する(S10)。コントローラ200は、例えば、作動スイッチの操作に基づいて、ターゲット発生部120の作動を開始させるための作動開始シーケンスが起動されたか否かを判定する。
FIG. 3 is a flowchart showing a process for controlling the operation of the
作動開始シーケンスは、ドロップレット310を射出させるための一連の動作を実行する。例えば、作動開始シーケンスは、加熱部124によりターゲット物質300を加熱して溶かし、タンク部122にアルゴンガスを送り込み、振動部123を振動させてドロップレット310を射出させる。
The operation start sequence executes a series of operations for injecting the
コントローラ200は、作動開始シーケンスが起動されると(S10:YES)、ドロップレット310を回収するためのキャッチ用サブルーチンを実行させる(S11)。キャッチ用サブルーチンの内容は後述する。
When the operation start sequence is activated (S10: YES), the
コントローラ200は、カメラ170からの信号に基づいて、ターゲット発生部120の作動が定常運転状態になったか否かを判定する(S12)。コントローラ200は、例えば、ノズル部121から射出されるドロップレット310の速度と方向とをカメラ170によって計測することにより、ターゲット発生部120が定常運転状態であるか否かを判別できる。
Based on the signal from the
定常運転状態に至る前の作動開始直後の状態では、ドロップレット310の速度は定常運転時の速度よりも遅い。さらに、速度が遅いために、ドロップレット310の移動方向も、重力の影響を強く受けて、定常運転状態の方向(C1)から外れる。従って、カメラ170でドロップレット310の速度及び移動方向を計測することにより、ターゲット発生部120が定常運転状態に達したか否かを判定できる。なお、カメラ170による計測に代えて、他のセンサを用いてもよい。
In the state immediately after the start of operation before reaching the steady operation state, the speed of the
コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態になるまで待機する(S12:YES)。コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態になると、ドロップレット310の回収を解除するための解除用サブルーチンを実行させる(S13)。解除用サブルーチンの内容は後述する。
The
コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動を停止させるための停止シーケンスが起動されたか否かを判定する(S14)。例えば、作動停止スイッチが操作された場合、または、露光装置2から作動停止命令が入力された場合、コントローラ200は、停止シーケンスを起動させる。
The
停止シーケンスが起動すると、コントローラ200は、キャッチ用サブルーチンを再び実行する(S15)。コントローラ200は、キャッチ用サブルーチンを実行した後、ターゲット発生部120の作動停止を確認し(S16:YES)、S10に戻る。
When the stop sequence is activated, the
コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動停止時に、キャッチャー160を第1位置P1に移動させ、ターゲット発生部120から射出または落下する比較的低速のドロップレット310をキャッチャー160で回収させる。
The
図4は、キャッチ用サブルーチンS11,S15及び解除用サブルーチンS13を示すフローチャートである。後述の他の実施例と区別するために、図4では符号「S11,S15」,「S13」に「A」を添えて「S11A,S15A」,「S13A」とする。 FIG. 4 is a flowchart showing the catching subroutines S11 and S15 and the canceling subroutine S13. In order to distinguish from other embodiments described later, in FIG. 4, “S11A, S15A” and “S13A” are added by adding “A” to the symbols “S11, S15” and “S13”.
キャッチ用サブルーチン11A,S15Aでは、図2(a)に示すように、キャッチャー160を、ノズル部121のほぼ真下に設定される第1位置P1まで移動させる(S110A)。これにより、もしも、ノズル部121から速度の遅いドロップレット310が落下または射出された場合でも、キャッチャー160は、そのドロップレット310を受け止めて回収できる。
In the catching subroutines 11A and S15A, as shown in FIG. 2A, the
解除用サブルーチン13Aでは、図2(b)に示すように、キャッチャー160を、第2位置P2に退避させる(S130A)。第2位置P2は、ノズル部121から射出されるドロップレット310に干渉しないように、ノズル部121から離れた場所に設定される。これにより、ターゲット発生部120は、所定間隔で所定量のドロップレット310を、プラズマ生成点に向けて出力する。
In the release subroutine 13A, as shown in FIG. 2B, the
このように構成される本実施例では、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動停止時の両方で、キャッチャー160をノズル部121の下側に移動させる。これにより、作動開始時から定常運転状態に達するまでの期間と、定常運転状態から完全に停止するまでの期間の両方で、キャッチャー160は、ノズル部121から出力され得る比較的低速のドロップレット310を回収できる。従って、ドロップレット310が集光ミラー130の表面132に落下して付着するのを抑制することができる。このため、本実施例のEUV光源装置1は、信頼性及びEUV集光ミラーの反射率低下を防止できる。
In this embodiment configured as described above, the
以下、図5に基づいて第2実施例を説明する。以下に述べる各実施例は、第1実施例の変形例に相当する。従って、第1実施例との相違点を中心に説明する。本実施例では、ターゲット発生部120のノズル部121から離間させて、キャッチャー160Aを振り子のように所定範囲内で回動可能に設けている。
The second embodiment will be described below with reference to FIG. Each embodiment described below corresponds to a modification of the first embodiment. Therefore, the difference from the first embodiment will be mainly described. In the present embodiment, the
図5は、本実施例によるターゲット発生部120及びキャッチャー160Aを示す断面図である。斜めに配置されたターゲット発生部120の先端側には、ノズル部121から離間して、キャッチャー160Aが設けられている。キャッチャー160Aは、ターゲット発生部120に設けられる回動点RCを中心として、第1位置P1と第2位置P2との間を回動できるように設けられている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the
コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、キャッチャー160Aを第1位置P1に位置させる。これにより、キャッチャー160Aは、ノズル部121から射出または落下するドロップレット310を回収する。
The
コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態にある場合、キャッチャー160Aを第2位置P2に位置させる。これにより、キャッチャー160Aは、通常速度のドロップレット310の飛行を邪魔しない位置に退避する。図5では、第2位置P2を第1位置P1の右側に設定しているが、その配置とは逆に、第2位置P2を第1位置P1の左側に設定してもよい。このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。
When the
図6に基づいて第3実施例を説明する。本実施例では、キャッチャー160Bをノズル部121の前方でスライドさせる。第1実施例では、キャッチャー160は、ノズル部121からの鉛直線(重力方向G)に垂直な平面上を平行移動可能に設けられていた。本実施例のキャッチャー160Bは、ノズル部121の先端面と平行に移動可能に設けられている。
A third embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
前記実施例と同様に、コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、キャッチャー160Bを第1位置P1に位置させる。そして、コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態なると、キャッチャー160Bを第2位置P2に退避させる。
Similar to the embodiment, the
なお、図6では、第2位置P2を第1位置P1の斜め右上に設定しているが、その配置とは逆に、第2位置P2を第1位置P1の斜め左下に設定してもよい。このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。 In FIG. 6, the second position P2 is set to the diagonally upper right of the first position P1, but the second position P2 may be set to the diagonally lower left of the first position P1, contrary to the arrangement. . Configuring this embodiment like this also achieves the same effects as the first embodiment.
図7に基づいて第4実施例を説明する。本実施例のキャッチャー160Cは、ノズル部121を覆うためのカバーまたはキャップとして形成されている。キャッチャー160Cは、ノズル部121の先端面に対して平行に移動可能に設けている。
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. The
コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、キャッチャー160Bを第1位置P1に位置させて、ノズル部121をキャッチャー160Cで覆う。コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態なると、キャッチャー160Cを第2位置P2に退避させて、ノズル部121からキャッチャー160Cを取り外す。
The
なお、図7では、第2位置P2を第1位置P1の斜め右上に設定しているが、第2位置P2を第1位置P1の斜め左下に設定してもよい。このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。 In FIG. 7, the second position P2 is set to the diagonally upper right of the first position P1, but the second position P2 may be set to the diagonally lower left of the first position P1. Configuring this embodiment like this also achieves the same effects as the first embodiment.
図8に基づいて第5実施例を説明する。図8(a)は、定常運転状態の場合の配置関係を示す。図8(b)は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時の場合の配置関係を示す。
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows an arrangement relationship in a steady operation state. FIG. 8B shows the arrangement relationship when the operation of the
本実施例のキャッチャー160Dは、ピンホールシャッターのように形成される。キャッチャー160Dは、ノズル部121の先端を覆うようにして設けられている。キャッチャー160Dは、ノズル部121の先端面と平行に移動可能に設けられる。
The
キャッチャー160Dの中央部には、ピンホール161Dが形成されている。定常運転時にはドロップレット310がピンホール161Dを通過できるように、ピンホール161Dの直径は、ノズル部121のノズル直径に対応して設定される。
A
図8(b)に示すように、コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、キャッチャー160Dを第1位置P1に位置させる。これにより、ノズル部121の軸線(射出方向)とピンホール161Dの軸線とが不一致となり、ノズル部121から射出されるドロップレット310、または、ノズル部121から漏れるターゲット物質は、キャッチャー160D内に回収される。
As shown in FIG. 8B, the
図8(a)に示すように、コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態なると、キャッチャー160Dを第2位置P2に退避させる。これにより、ノズル部121の軸線とピンホール161Dの軸線とが一致する。従って、ノズル部121から射出されたドロップレット310は、ピンホール161Dを通過して、プラズマ生成点に向かう。
As shown in FIG. 8A, the
なお、キャッチャー160Dの移動方向は、図8に示す方向と逆に設定してもよい。つまり、図8(b)において、第1位置P1を左下方向に設定してもよい。このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。
Note that the moving direction of the
図9に基づいて第6実施例を説明する。本実施例のキャッチャー160Eは、ノズル部121の鉛直線上の真下に、固定的に取り付けられる。従って、本実施例では、キャッチャー160Eを移動させるためのアクチュエータ210は不要である。また、本実施例では、図3で述べた制御処理も不要である。
A sixth embodiment will be described with reference to FIG. The
キャッチャー160Eは、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に発生し得る低速のドロップレット310を受け止めることができる位置であって、かつ、ターゲット発生部120の定常運転に影響を与えない位置に、取り付けられる。キャッチャー160Eには、図示せぬ排出管等が設けられている。キャッチャー160Eに収容されたドロップレット310は、チャンバ100の外部に取り出されて再利用することも可能である。
The
ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に射出されるドロップレット310は、その速度が通常時の速度よりも低いため、通常の経路C1から外れてキャッチャー160E内に落下する。これに対し、定常運転状態のターゲット発生部120から射出されるドロップレット310は、通常の経路C1に沿って移動し、プラズマ生成点でプラズマ化される。
The
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、定常運転状態とそれ以外の状態とにおけるドロップレット310の速度差を利用して、キャッチャー160Eを設ける。従って、本実施例では、アクチュエータ210等を廃止できるため、前記各実施例よりも構成を簡素化して製造コストを低減できる。
Configuring this embodiment like this also achieves the same effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, the
図10,図11に基づいて第7実施例を説明する。本実施例では、キャッチャー160Fを固定し、ターゲット発生部120を回動させる。図10(a)は、ターゲット発生部120が定常運転状態にある場合の配置関係を示す。図10(b)は、ターゲット発生部120が作動開始状態または作動終了状態にある場合を示す。図11は、本実施例によるキャッチ用サブルーチンS110B及び解除用サブルーチンS130Bを示すフローチャートである。
A seventh embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the
図10(a)に示すように、ターゲット発生部120の右上には、定常運転時にターゲット発生部120から射出されるドロップレット310に干渉しないようにして、キャッチャー160Fが設けられている。
As shown in FIG. 10A, a
コントローラ200は、図10(b)に示すように、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、ターゲット発生部120を図中左回りに回動させ、ノズル部121をキャッチャー160Fに向けさせる(S110B)。ここで、ノズル部121がキャッチャー160Fを向く位置P3(角度)は、「第3位置」に該当する。ターゲット発生部120が第3位置P3に位置すると、ノズル部121から射出されるドロップレット310は、キャッチャー160Fにより回収される。
As shown in FIG. 10B, the
コントローラ200は、図10(a)に示すように、ターゲット発生部120が定常運転状態になると、ターゲット発生部120を図中右回りに回動させ、ノズル部121を所定の方向C1に向けさせる(S130B)。ターゲット発生部120が所定の方向C1(プラズマ生成点の方向)を向く位置P4(角度)は、「第4位置」に該当する。ターゲット発生部120が第4位置P4に切り替わると、ターゲット発生部120は、通常速度のドロップレット310をプラズマ生成点に向けて射出する。このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。
As shown in FIG. 10A, when the
図12に基づいて第8実施例を説明する。本実施例では、キャッチャー160Gを固定し、ターゲット発生部120を平行に移動させる。本実施例のキャッチャー160Gは、前記キャッチャー160Fと同様に、ターゲット発生部120の定常運転時にノズル部121から射出されるドロップレット310に干渉しないように、例えば、ターゲット発生部120の斜め上に設けられる。
An eighth embodiment will be described based on FIG. In this embodiment, the
コントローラ200は、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動終了時に、ターゲット発生部120を第3位置P3に移動させて、ノズル部121をキャッチャー160Gに対面させる。
The
コントローラ200は、ターゲット発生部120が定常運転状態になると、ターゲット発生部120を第4位置P4に平行移動させて、ノズル部121を所定の方向C1に向けさせる。このように構成される本実施例も第1実施例及び第7実施例と同様の効果を奏する。
When the
図13に基づいて第9実施例を説明する。本実施例のターゲット発生部120Aは、ノズル部121を開閉させるためのバルブ機構126を備えている。バルブ機構126は、例えば、弁体127と、弁体127を上下方向に移動させるアクチュエータ128とを備えている。ノズル部121の流入口側には、弁体127の先端127Aが着座するための弁座125が形成されている。
A ninth embodiment will be described with reference to FIG. The
弁体127は、例えば、ニードル弁のように形成される。弁体127は、タンク部122及びノズル部121と同一の材料から形成することができる。例えば、タンク部122及びノズル部121がモリブデンから形成される場合、弁体127もモリブデンから形成することができる。弁体127及び弁座125の表面は、上述のように、ノズル直径の1/10以下または1/100以下の粗さとなるように研磨することができる。なお、弁体127及び弁座125の表面に、ダイヤモンド膜を形成してもよい。
The
コントローラ200は、ターゲット発生部120を作動させる場合、アクチュエータ128を駆動させて弁体127を上方に移動させる。これにより、弁体127の先端127Aは弁座125から離れ、バルブ機構126は開弁する。そして、ドロップレット310は、ノズル部121から射出される。
When the
コントローラ200は、ターゲット発生部120を停止させる場合、アクチュエータ128を駆動させて弁体127を下方に移動させる。これにより、弁体127の先端127Aは弁座125に着座し、バルブ機構126は閉弁する。
When stopping the
このように構成される本実施例では、ノズル部121を開閉させるためのバルブ機構126をターゲット発生部120に設けるため、ターゲット発生部120の作動停止時にノズル部121からターゲット物質300が漏れるのを防止できる。
In the present embodiment configured as described above, the
図14−図16に基づいて第10実施例を説明する。本実施例では、EUV光L2のオブスキュレーション領域400にキャッチャー160Hを設ける。図14は、本実施例のEUV光源装置1Aを示す。本実施例のキャッチャー160Hは、集光ミラー130の略中央部からEUV光L2の照射方向に若干離間して、設けられている。キャッチャー160Hは、固定的に取り付けられている。
A tenth embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, a
集光ミラー130により集光されるEUV光L2のファーフィールド410には、その中央部にオブスキュレーション領域400が設定される。図15は、チャンバ100等を拡大した図面である。図16は、図15中の矢示XVI方向からファーフィールド410を見た図面である。
An
図15,図16に示すように、キャッチャー160Hは、その大部分がオブスキュレーション領域400内に位置するようにして、プラズマ生成点(符号320の位置)よりも手前に配置されている。手前とは、レーザ光L1の進行方向上の手前である。従って、キャッチャー160Hは、集光ミラー130とプラズマ生成点との間に位置して、オブスキュレーション領域400に隠れるようにして設けられている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
キャッチャー160Hは、ターゲット発生部120の作動開始時及び作動停止時にノズル部121から射出され得るドロップレット310を受け止めることができる位置であって、かつ、オブスキュレーション領域400に属する位置に設けられる。
The
ここで、オブスキュレーション領域400とは、EUV集光ミラー130によって集光されるEUV光L2のうち露光装置2において利用されない角度範囲に対応する領域のことをいう。
Here, the
プラズマ生成点から放射されたEUV光L2は、EUV光集光ミラー130によって中間集光点IFに集光される。本実施例では、IFにおいて、露光装置2により利用されない角度範囲に対応する3次元的な体積領域を、オブスキュレーション領域400と定義する。通常、オブスキュレーション領域400のEUV光は、露光に用いられない。そのため、オブスキュレーション領域400のEUV光L2が露光装置2に入力されなくても、露光装置2の露光性能やスループットには影響を与えない。
図16に示すように、キャッチャー160Hは、水平線に対して僅かに傾いて配置されている。これにより、キャッチャー160Hに収容されたドロップレット310は、重力に従って斜めに移動する。キャッチャー160Hには、回収部162Hが排出管路(図示せず)を介して接続されている。キャッチャー160H内のドロップレット310は、回収部162H内に流入して回収される。回収部162Hにより回収されたターゲット物質は、再利用することも可能である。なお、キャッチャー160Hと、回収部162Hと、排出管路とは、ドロップレット310を溶融状態に保つためのヒータを備えることができる。
The EUV light L2 radiated from the plasma generation point is condensed at the intermediate condensing point IF by the EUV
As shown in FIG. 16, the
このように構成される本実施例も第1実施例と同様の効果を奏する。さらに、本実施例では、露光装置2で利用されないオブスキュレーション領域400内にキャッチャー160Hを設けるため、EUV光源装置1Aは、アクチュエータ及び駆動制御プログラム等を備える必要がなく、製造コストが低減される。
Configuring this embodiment like this also achieves the same effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, since the
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更が可能である。例えば、上記各実施例を適宜組み合わせることができる。 In addition, this invention is not limited to each Example mentioned above. A person skilled in the art can make various additions and modifications within the scope of the present invention. For example, the above embodiments can be appropriately combined.
1,1A:EUV光源装置、100:チャンバ、102:入射ウインドウ、101:接続部、110:ドライバレーザ光源、120:ターゲット発生部、121:ノズル部、122:タンク部、123:振動部、124:加熱部、130:EUV集光ミラー、131:入射穴、132:表面、140:回収装置、151,152:反射ミラー、160,160A,160B,160C,160D,160E,160F,160G,160H:キャッチャー、170:カメラ、200:EUVコントローラ、210:キャッチャー用アクチュエータ、300:ターゲット物質、310:ドロップレット、320:プラズマ:400:オブスキュレーション領域、410:EUV光のファーフィールド、L1:ドライバレーザ光、L2:EUV光、P1:第1位置、P2:第2位置、P3:第3位置、P4:第4位置。 1, 1A: EUV light source device, 100: chamber, 102: incident window, 101: connection unit, 110: driver laser light source, 120: target generation unit, 121: nozzle unit, 122: tank unit, 123: vibration unit, 124 : Heating unit, 130: EUV collector mirror, 131: entrance hole, 132: surface, 140: collection device, 151, 152: reflection mirror, 160, 160A, 160B, 160C, 160D, 160E, 160F, 160G, 160H: Catcher, 170: camera, 200: EUV controller, 210: actuator for catcher, 300: target material, 310: droplet, 320: plasma: 400: obscuration region, 410: far field of EUV light, L1: driver laser Light, L2: EUV light P1: first position, P2: second position, P3: third position, P4: fourth position.
Claims (9)
チャンバと、
前記ターゲット物質からターゲットを生成し、生成された前記ターゲットを前記チャンバ内の所定方向に出力するターゲット発生部と、
前記チャンバ内の前記ターゲットにレーザ光を照射してプラズマ化させることにより、前記極端紫外光を発生させるレーザ光源と、
前記ターゲット発生部の下側に位置して、前記ターゲット発生部が前記ターゲットを出力するための出力口の鉛直線上に設けられ、前記極端紫外光を所定の焦点に集めるための集光ミラーと、
前記ターゲット発生部が所定の状態にある場合、前記ターゲット発生部から出力される前記ターゲットが前記集光ミラーに付着しないように、前記ターゲットを回収する回収部と、
を備える極端紫外光源装置。
An extreme ultraviolet light source device that generates extreme ultraviolet light by irradiating a target material with laser light,
A chamber;
A target generating unit that generates a target from the target material and outputs the generated target in a predetermined direction in the chamber;
A laser light source for generating the extreme ultraviolet light by irradiating the target in the chamber with a laser beam to form a plasma; and
Located on the lower side of the target generation unit, the target generation unit is provided on a vertical line of an output port for outputting the target, and a collecting mirror for collecting the extreme ultraviolet light at a predetermined focal point;
When the target generator is in a predetermined state, a recovery unit that recovers the target so that the target output from the target generator does not adhere to the condenser mirror;
An extreme ultraviolet light source device.
The extreme ultraviolet light source according to claim 1, wherein the predetermined state is at least one of an operation start state in which the target generation unit starts operation and an operation stop state in which the target generation unit stops operation. apparatus.
前記回収部は、前記ターゲット発生部が前記所定の状態にある場合に前記第1位置に位置し、前記ターゲット発生部が前記所定の状態以外の状態にある場合に前記第2位置に位置する、請求項2に記載の極端紫外光源装置。
The collection unit is switchable between a first position for collecting the target output from the target generation unit and a second position that is set apart from the first position and does not interfere with the target. Provided,
The recovery unit is positioned at the first position when the target generation unit is in the predetermined state, and is positioned at the second position when the target generation unit is in a state other than the predetermined state. The extreme ultraviolet light source device according to claim 2.
The extreme ultraviolet light source device according to claim 3, wherein the recovery unit is provided so as to close the output port when in the first position.
前記ターゲット発生部は、前記ターゲット発生部が前記所定の状態にある場合に前記第3位置に位置し、前記ターゲット発生部が前記所定の状態以外の状態にある場合に前記第4位置に位置する、請求項2に記載の極端紫外光源装置。
The target generation unit is between a third position for outputting the target toward the recovery unit provided in a direction different from the predetermined direction and a fourth position for outputting the target in the predetermined direction. It is provided to be switchable,
The target generator is positioned at the third position when the target generator is in the predetermined state, and is positioned at the fourth position when the target generator is in a state other than the predetermined state. The extreme ultraviolet light source device according to claim 2.
前記ターゲット発生部が前記所定の状態にある場合に、前記ターゲット発生部から出力される前記ターゲットが前記回収部に収容されて回収されるようになっている請求項2に記載の極端紫外光源装置。
The recovery unit is located between the output port and the collector mirror, and is provided in a region that does not interfere with the collection of the extreme ultraviolet light by the collector mirror,
The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, wherein when the target generation unit is in the predetermined state, the target output from the target generation unit is accommodated in the recovery unit and recovered. .
前記ターゲット発生部が前記所定の状態にある場合に、前記ターゲット発生部から出力される前記ターゲットが前記回収部に収容されて回収されるようになっている請求項2に記載の極端紫外光源装置。
The collection unit is located below the output port, and is provided in an obscuration region of the condenser mirror,
The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, wherein when the target generation unit is in the predetermined state, the target output from the target generation unit is accommodated in the recovery unit and recovered. .
前記ターゲット発生部が前記所定の状態になったか否かは、前記出力状態検出部からの検出信号に基づいて判定される、請求項2に記載の極端紫外光源装置。
An output state detection unit for detecting an output state of the target output from the target generation unit into the chamber;
The extreme ultraviolet light source device according to claim 2, wherein whether or not the target generation unit is in the predetermined state is determined based on a detection signal from the output state detection unit.
チャンバと、
前記ターゲット物質からターゲットを生成し、生成された前記ターゲットを前記チャンバ内の所定方向に出力するターゲット発生部と、
前記チャンバ内の前記ターゲットにレーザ光を照射してプラズマ化させることにより、前記極端紫外光を発生させるレーザ光源と、
前記ターゲット発生部の下側に設けられ、前記極端紫外光を所定の焦点に集めるための集光ミラーと、
前記ターゲット発生部が前記ターゲットを出力するための出力口の下側に位置して、前記集光ミラーのオブスキュレーション領域に設けられ、前記ターゲット発生部から出力される前記ターゲットが前記集光ミラーに付着しないように、前記ターゲットを回収する回収部と、
を備える極端紫外光源装置。 An extreme ultraviolet light source device that generates extreme ultraviolet light by irradiating a target material with laser light,
A chamber;
A target generating unit that generates a target from the target material and outputs the generated target in a predetermined direction in the chamber;
A laser light source for generating the extreme ultraviolet light by irradiating the target in the chamber with a laser beam to form a plasma; and
A condensing mirror provided on the lower side of the target generator, for collecting the extreme ultraviolet light at a predetermined focal point;
The target generator is located below the output port for outputting the target, and is provided in the obscuration region of the condenser mirror, and the target output from the target generator is the condenser mirror A recovery unit for recovering the target so as not to adhere to
An extreme ultraviolet light source device.
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